BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Cangkang Sawit

Produk samping kelapa sawit dari pengolahan minyak sawit adalah cangkang kelapa sawit (Palm Kernel Shell) yang merupakan bagian terkeras dari buah kelapa sawit. Pada saat ini pemanfaatan cangkang sawit dari berbagai pengolahan kelapa ssawit masih belum banyak digunakan sepenuhnya sehingga menghasilkan residu, yang akhirnya dijual mentah ke pasaran. Pada umumnya cangkang sawit tersebut banyak digunakan sebagai bahan bakar, karbon aktif, asap cair, fenol, tepung tempurung, serta briket arang. Cangkang Kelapa Sawit merupakan limbah padat pertanian yang berasal dari industri kelapa sawit yang banyak di Indonesia. Cangkang sawit ( Palm Kernel Shell ) pada umumnya tidak digunakan dalam industri konstruksi namun untuk mengurangi biaya bahan bangunan konvensional dapat digunakan untuk masa ke depan dimana cangkang sawit merupakan produk limbah pertanian yang jumlahnya besar pada daerah tropis. Untuk mengurangi biaya, cangkang sawit dapat digunakan dalam pembuatan produksi beton ringan bermutu tinggi. Dari hasil penelitian terhadap densitas, workability, kuat tekan, serta pengukuran daya serap air pada kondisi kuat tekan selama 28 hari, tanpa penambahan bubuk kapur dengan menggantikan cangkang sawit dalam bentuk nano

partikel

menghasilkan kekuatan tekan 43-48 MPa dan kepadatan kering sekitar 1870-1990 kg/m3, serta penyerapan air dari beton merupakan kisaran beton yang baik (Payam Shafigh, 2010).

Universitas Sumatera Utara

2.2. Isosianat

Isosianat adalah golongan fungsional atom-atom – N=C=O (1 nitrogen, 1 karbon, 1 oksigen), untuk golongan fungsional sianat diatur sebagai – O–C≡N, senyawa organik yang berisi satu kelompok isosianat boleh juga disebut sebagai satu isosianat. Satu isosianat yang mempunyai dua isosianat dikenal sebagai diisocyanate. Diisocyanates dihasilkan untuk reaksi dengan poliol-poliol di dalam produksi poliuretan-poliuretan.

Gambar 2.1. Struktur Molekul Isosianat

Isosianat adalah perekat yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada perekat lainnya (Wikipedia, 2012). Isosianat bereaksi bukan hanya dengan aquarous tetapi juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding). Isosianat juga memiliki gugus kimia yang sangat reaktif, yaitu R-N=C=O. Keunikan perekat isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas, cepat kering, pH netral dan kedap terhadap solvent (pelarut organik). Perekat ini juga memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam material alam. Isosianat mempunyai keunggulan mengental yang lama (Ruhendi dan Hadi 1997). Isosianat-isosianat dengan tiga atau lebih kelompok isosianat bereaksi dengan suatu poliol, polimer yang hasilnya adalah crosslinked. Jumlah dari crosslinking mempengaruhi kekakuan dari polimer. Bertentangan dengan polimer linear, polimer crosslinked berlawanan dengan polimer linier, polimer crosslinked tidak mengalir ketika dipanaskan. Semua lem struktural bersifat crosslink karena crosslinked ini mengeliminasi (deformasi cross section beban konstan). Kekuatan yang tinggi, daya tahan yang tinggi merupakan perekat yang tidak berbasis formaldehyde (Kawai et al 1998).


2.3. Polyetilen Glikol (PEG)

Polyetilen Glikol dikenal nama Polietlen Oksida (PEO) dan Polioksi Etilen (POE). Polyetilen Glikol adalah suatu polimer yang digunakan dalam industry pangan, kosmetika dan farmasi yang merupakan polimer yang larut dalam air yang memiliki gugus hidroksi primer yang mengandung oksietilen (-CH 2 -CH 2 -O-). Sifat utama PEG adalah stabil, tersebar merata, higraskopik (mudah menguap) dan dapat mengikat pigmen (file//H:/Polietilen-glikol.htm). PEG dibuat melalui reaksi polimerisasi etilen oksida dengan rentang berat molekul yang luas dari 300 g/mol sampai 10.000 g/mol. Perbedaan berat molekul akan mempunyai perbedaan sifat fisika (viskositas) terhadap panjang rantai, tetapi sifat fisika kimia hampir sama. Sifat dari PEG antara lain tidak beracun (non toksit), hidrofilik dan memiliki fleksibilitas yang tinggi. PEG sering digunakan sebagai plasticizer yang baik serta banyak digunakan dalam industri polimer (Respository :upi.edu/operator/upload/skim 0611055 chapter 2.pdf).

2.4. Poliuretan

Polimer Poliuretan pertama sekali dirintis oleh Otto Bayer tahun 1973 dilaboratorim I.G. Farben di Leverkusen, Jerman, dengan menggunakan reaaksi polimerisasi adisi menghasilkan poliuretan dari diisosianat cair dan polieter cair. Awalnya difokuskan pada produksi serat dan busa yang fleksibel, yang sebelumnya dalam skala terbatas digunakan sebagai pelapis pesawat. Serat linear yang diproduksi dari heksametilena diisosianat (HDI) dan 1,4 Butanadiol (BDO) (Walton et al 2000). Salah satu sifat poliuretan yang disukai adalah kemampuannya untuk diubah menjadi busa, bila air bereaksi dengan issosianat akan menghasilkan gas karbondioksida yang mengisi dan mengembangkan sel yang diciptakan pada proses percampuran. Pada proses ini terjadi proses 3 langkah yaitu air bereaksi dengan gugus isoaianat untuk membentuk asam karbamat, asam karbamat tidak stabil dan


penguraiannya membentuk karbon dioksida dan sebuah amina. Amina bereaksi dengan isosianat menghasilkan uretan buatan (Wikipedia Org) . Ada dua metode pembuatan poliuretan : reaksi biskloroformat dengan diamin dan reaksi diisosianat dengan senyawa-senyawa dihidroksi. Poliuretan linier biasanya dipreparasi dalam larutan karena polimer ini cenderung berdisosiasi menjadi alkohol dan isosianat atau terdekomposisi menjadi amin, dan karbondioksida pada suhu tinggi yang diperlukan untuk polimerisasi leburan. Polimerisasi leburan berlaku untuk poliuretan yang dipreparasi dengan diisosianat aromatik. (Steven, 2001). Meskipun sifat-sifat poliuretan hanya terbatas pada penggunaan poliol, diisosianat juga dapat sedikit berpengaruh. Kecepatan awetnya dipengaruhi oleh reaktifitas gugus fungsi dan jumlah gugus isosianat. Sifat – sifat mekanik dipengaruhi oleh

fungsionalitas

dan

bentuk

molekuler.

Penggunaan

diisosianat

hanya

mempengaruhi stabilitas poliuretan terhadap cahaya. Poliuretan yang dibuat dengan diisoisianat aromatik berwarna kuning karena kurang tahan terhadap cahaya, sedangkan jika dengan diisosianat alifatik akan lebih stabil. Banyak dari produksi poliuretan melibatkan pemakaian poliester-poliester berujung hidroksi dengan berat molekul rendah atau polieter-polieter sebagai monomer dihidroksi. Kopolimer yang fleksibel dari tipe ini tidak hanya bermanfaat sebagai serat tetapi bisa juga dikonversikan menjadi elastomer-elastomer yang terikat silang lewat reaksi lebih lanjut dengan diisosianat berlebih, suatu reaksi adisi yang melibatkan nitrogen dari ikatan uretan (Steven, 2001 ). Telah dilakukan juga pembuatan poliuretan (PU) yang berbentuk busa dengan menggunakan poliol dari minyak sawit (PO-p). Pada tahap I minyak kelapa sawit dikonversikan menjadi monogliserida untuk mendapatkan poliol oleh proses gliserolysis. Pada tahap II pembuatan PU dengan percampuran poliol polietilen glikol (PEG) dengan senyawa isosianat. Dari analisis bahwa gerakan rantai poliuretan menjadi lebih fleksibel pada PO-p daripada polimer yang terbentuk. Hal ini mengembangkan type baru dalam pembuatan poliuretan busa (Ryohei Tanaka 2007).

2.4.1. Sifat Kimia


Poliuretan merupakan reaksi dari R1-N=C=O + R2-O-H

-R1HNCOOR2

merupakan polimer reaksi termasuk juga epoksi, poliester tak jenuh dan fenol. Uretan dihasilkan dengan mereaksikan satu gugus isosianat,-N=C=O dengan satu gugus hidroksil (alkohol), - OH. Poliuretan dihasilkan dari reaksi poliadisi dari poliisosianat dengan sebuah polialkohol (poliol) dengan adanya katalis dan zat tambahan lain campuran ini sering juga disebut resin. Beberapa contoh zat tambahan campuran resin adalah perpanjangan rantai, pertautan silang, surfaktan, penghambat nyala, bahan pembusa, pigmen dan bahan pengisi. Komponen pertama dari polimer poliuretan adalah isosianat, isosianat dapat digolongkan sebagai aromatic seperti difenilmetana diisosianat (MDI), atau Toluena diisosianat (TDI), Isoforon diisosianat (IPDI). Difenil metana isosianat merupakan isosianat polimerik yang merupakan campuran molekul dua atau lebih gugus isosianat (Wikipedia Org). Perekat isosianat yang pada umumnya digunakan karena volatilitasnya rendah adalah Diphenil Methane Diisosianat (MDI) (Marra 1992), rumus molekul dari MDI adalah C 15 H 10 O 2 N 2 , Berat Molekul =250,25 g/mol, Titik Leleh=40OC, Titik Didih = 314 OC. Adapun rumus bangun dari senyawa tersebut dapat dilihat pada gambar 2.2. berikut ini :

Gambar 2.2. Rumus Bangun Diphenil Methane Diisosianat Reaksi pembuatan poliuretan dengan menggunakan Diphenil Methane Diisosianat dengan poliol Polietilen Glikol (PEG) dengan reaksi sebagai berikut :


H2 C OH HO PEG

+ H2 C

NCO

NCO MDI O

NCO

NH

C

O

O O

C

70-75 OC H2 C

NH NCO

POLIURETAN

Gambar 2.3. Reaksi pembuatan poliuretan

2.5. Karet Sintetis Ethylene Propylene Diena Monomer (EPDM)

Isomer karet EPDM merupakan gabungan tiga jenis monomer yaitu ethylene dan propylene yang termoplastik dan monomer lain yang memiliki ikatan rangkap dua yang disebut diena. Sifat EPDM ditentukann oleh jenis diene monomer. Adapun rumus bangun dari karet EPDM dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut :

CH3 -(--CH2-CH2-)-(-CH--CH2-)-(-CH-CH2-)CH2 CH CH CH3 Gambar 2.4. Struktur Karet Sintetis Ethylene Propylene Diena Monomer

Suhu transisi gelas ethylene dan propylene masing-masing adalah + 80 OC dan +100OC. Kedua material ini kaku pada suhu kamar, sehingga digolongkan kedalam jenis


termoplastik, dengan memasukkan monomer ketiga yang memiliki ikatan rangkap, maka gabungan ketiganya menghasilkan produk yang rubbery pada suhu kamar. Pada gambar diatas diena monomernya adalah heksadiena,

dimana pada gambar

memperlihatkan bahwa ikatan rangkap tidak terletak pada rantai utama atau backbone, hal ini mengakibatkan ketahanan usang karet EPDM sangat tinggi. Demikian juga ketahanan terhadap ozon, karena ozon menyerang ikatan rangkap. Sifat-sifat yang dimiliki karet EPDM adalah : -

Tidak mempunyai kemampuan berkristalisasi karena memiliki gugus samping yang besar (bulky)

-

Ketahanan terhadap oksidasi, ozone, dan cuaca yang sangat baik

-

Suhu transisi gelas lebih tinggi dari karet alam yaitu -50 OC.

Polimer EPDM memiliki berat molekul yang tinggi dan merupakan elastromer padat. EPDM memiliki nilai viskositas larutan encer (Dilute Solution Viscosity/DSV) 1,6 – 2,5, yang diukur dengan 0,2 g EPDM per desiliter toluena pada temperatur 25ºC. Karet EPDM memiliki nilai kekuatan tarik kira-kira 800-1800 psi (sekitar 5,51-12,40 MPa) dan kemuluran sebesar 600% (Krishna Buana).

2.6. Ikat-Silang (Crosslinking)

Reaksi ikat-silang adalah suatu reaksi yang memicu pembentukan polimer tak larut dan terurai (infusible) dimana rantai dihubungkan bersama untuk membentuk suatu struktur jaringan tiga dimensi. Sebagai contoh reaksi dari ikat-silang adalah proses vulkanisasi. Proses vulkanisasi ini mampu membuat karet berguna dalam aplikasinya dengan kekuatan tarik yang sangat baik. Polimer yang melalui proses ikat-silang banyak dijumpai pada industri cat, tinta print, adhesif, serta komponen elektronik. Ikat-silang dapat dilakukan dengan penambahan zat pengikat-silang, suatu molekul yang memiliki dua atau lebih gugus reaktif yang dapat bereaksi dengan gugus fungsi pada rantai polimer. Polimer terikat-silang dapat disiapkan dengan polimerisasi dari monomer dengan rata-rata gugus fungsi lebih dari dua.


Ikat-silang dapat mempengaruhi sifat fisik dari polimer yang diikat-silangkan. Umumnya, ikat silang ini meningkatkan sifat fisik dari polimer tersebut. Dengan compression set dan stress relaxation meningkat dengan adanya ikat-silang yang terjadi. Diantaranya, ekspansi panas dan kapasitas panas menurun,suhu distrosi panas, kekuatan tarik, dan indeks bias meningkat. Suhu transisi gelas meningkat seiring dengan bertambahnya densitas ikat-silang. Termoplastik polimer vinil (berat molekul 40 x 103-106), seperti polipropilena, polietilena, polistirena, poliakrilat dan beberapa poli(vinil)klorida meningkat sifat fisik dan kimianya dengan pembentukan ikat-silang (Kroschwitz, 1990).

2.7. Aspal

Aspal didefinisikan sebagai material perekat (cementitious), berwarna hitam atau coklat tua dengan unsur utama bitumen. Aspal dapat diperoleh di alam ataupun juga merupakan hasil residu dari pengilangan minyak bumi. Aspal merupakan material yang umum digunakan untuk bahan pengikat agregat, oleh karena itu seringkali bitumen disebut pula sebagai aspal. Pada suhu ruang, aspal adalah material yang berbentuk padat sampai agak padat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai dengan temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama dengan agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. (Sukirman, 2003). Aspal dikenal sebagai bahan atau material yang bersifat viskos atau padat, berwarna hitam atau coklat, yang mempunyai daya lekat (adhesif), mengandung bagian-bagian utama yaitu hidokarbon yang dihasilkan dari minyak bumi atau kejadian alami (aspal alam) dan terlarut dalam karbondisulfida. Aspal sendiri dihasilkan dari minyak mentah yang dipilih melalui proses destilasi minyak bumi. Proses penyulingan ini dilakukan dengan pemanasan hingga temperatur 350

O

C dibawah tekanan atmosfir untuk memisahkan fraksi-fraksi ringan, seperti

gasoline (bensin), kerosene (minyak tanah), dan gas oil (Wignall, 2003).

2.7.1. Sifat Kimiawi Aspal


Aspal dipandang sebagai sebuah sistem koloidal yang terdiri dari komponen molekul berat yang disebut asphaltene, dispersi/hamburan di dalam minyak perantara disebut maltene. Bagian dari maltene terdiri dari molekul perantara disebut resin yang menjadi instrumen di dalam menjaga dispersi asphaltene (Koninklijke, 1987). Aspal merupakan senyawa hidrogen (H) dan karbon (C) yang terdiri dari bebebrapa senyawa seperti: paraffin, siklo paraffin. naften dan aromatis. Fungsi kandungan aspal dalam campuran juga berperan sebagai selimut agregat dalam bentuk film, dimana aspal yang berperan menahan gaya gesek permukaan dan mengurangi kandungan pori udara yang juga berarti mengurangi penetrasi air masuk ke dalam campuran (Rianung, 2007). Struktur aspal dapat dilihat pada gambar 2.4. berikut ini :

Gambar 2.5. Struktur Aspal (Sumber: blog.umy.ac.id) Aspal seperti pada Gambar 2.5, merupakan senyawa yang kompleks, bahan utamanya disusun oleh hidrokarbon dan atom-atom Nitrogen (N), Sulfur (S), dan Oksigen (O) dalam jumlah yang kecil. Dimana unsur-unsur yang terkandung dalam aspal atau bitumen adalah Karbon (82-88%), Hidrogen (8-11%), Sulfur (0-6%), Oksigen (0-1,5%), dan Nitrogen (0-1%). Kandungan aspal terdiri dari senyawa asphaltenes dan maltene. Asphaltenes merupakan campuran kompleks dari hidrokarbon, yang terdiri dari cincin aromatik kental dan senyawa heteroaromatik yang mengandung belerang, serta amina, amida,


senyawa oksigen (keton, fenol atau asam karboksilat), nikel dan vanadium (http:/145bitumi html). Adapun struktur aspaltenes dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut :

Gambar 2.6. Struktur Asphaltenes.

Di dalam maltene terdapat tiga komponen penyusun yaitu saturate, aromatis, dan resin. Dimana masing-masing komponen memiliki struktur dan komposisi kimia yang berbeda, dan sangat menentukan dalam sifat rheologi bitumen. Resin merupakan senyawa yang berwarna coklat tua, dan berbentuk solid atau semi solid dan sangat polar, dimana tersusun oleh atom karbon dan hidrogen, dan sedikit atom oksigen, Sulfur, dan Nitrogen, untuk perbandingan hidrogen dengan karbon H/C yaitu 1.3 – 1.4, memiliki berat molekul antara 500 – 50000, serta larut dalam n-heptan. Aromatis merupakan senyawa yang berwarna coklat tua, berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan di dominasi oleh cincin tidak jenuh, dengan berat molekul antara 300 – 2000, terdiri dari senyawa naften aromatis, dengan komposisinya antara 40 - 65% dari total bitumen. Saturate merupakan senyawa berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan memiliki berat molekul hampir sama dengan aromatis., serta tersusun dari campuran hidrokarbon berantai lurus, bercabang, alkil naften, dan aromatis, dengan komposisinya berjumlah antara 5-20% dari total bitumen. Gambar 2.7 merupakan struktur kimia dari senyawa saturate dengan bentuk susunan rantai yang berbeda.


Gambar 2.7. Struktur Saturate

Dengan demikian maka aspal atau bitumen adalah suatu campuran cairan kental senyawa organik, berwarna hitam, lengket, larut dalam karbon disulfida (CS 2 ), dan struktur utamanya merupakan ”polisiklik aromatis hidrokarbon” yang sangat kompak (Nuryanto, 2008). Aspal terdiri dari bahan hidrokarbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai bahan pelapis permukaan lapisan perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton} atau aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan aspal cair. Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-


senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten (wikipedia.Org).

2.7.2. Jenis – Jenis Aspal

Secara umum, jenis aspal dapat diklasifikasikan berdasarkan asal dan proses pembentukannya adalah sebagai berikut: a. Aspal Alam Aspal alam ada yang diperoleh di gunung-gunung seperti aspal di pulau buton, dan ada yang diperoleh di pulau Trinidad berupa aspal danau. Aspal alam terbesar di dunia terdapat di Trinidad, berupa aspal danau. Indonesia memiliki aspal alam yaitu di Pulau Buton, yang terkenal dengan nama Asbuton (Aspal Pulau Buton). Penggunaan asbuton sebagai salah satu material perkerasan jalan telah dimulai sejak tahun 1920, walaupun masih bersifat konvensional. Asbuton merupakan batu yang mengandung aspal. Asbuton merupakan material yang ditemukan begitu saja di alam, maka kadar bitumen yang dikandungnya sangat bervariasi dari rendah sampai tinggi. b. Aspal Minyak Aspal minyak bumi adalah aspal yang merupakan residu destilasi minyak bumi. Setiap minyak bumi dapat menghasilkan residu jenis asphaltic base crude oil yang mengandung banyak aspal, parafin base crude oil yang mengandung banyak parafin, atau mixed base crude oil yang mengandung campuran aspal dengan parafin. Untuk perkerasan jalan umumnya digunakan asphaltic base crude oil. Hasil destilasi minyak bumi menghasilkan bensin, minyak tanah, dan solar yang diperoleh pada temperatur berbeda-beda, sedangkan aspal merupakan residunya. Residu aspal berbentuk padat, tetapi dapat pula berbentuk cair atau emulsi pada temperatur ruang. Jadi, jika dilihat bentuknya pada temperatur ruang, maka aspal dibedakan atas beberapa bagian, yaitu: 1. Aspal padat adalah aspal yang berbentuk padat atau semi padat pada suhu ruang dan mencair jika dipanaskan. Aspal padat dikenal dengan nama semen aspal (asphalt


cement). Oleh karena itu, semen aspal harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan pengikat agregat. 2. Aspal cair (asphalt cut-back) yaitu aspal yang berbentuk cair pada suhu ruang. Aspal cair merupakan semen aspal yang dicairkan dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi seperti minyak tanah, bensin, atau solar. 3. Aspal emulsi, yaitu campuran aspal (55%-65%) dengan air (35%-45%) dan bahan pengemulsi 1% sampai 2% yang dilakukan di pabrik pencampur. Aspal emulsi ini lebih cair daripada aspal cair. Dimana dalam aspal emulsi, butir-butir aspal larut dalam air. Untuk menghindari butiran aspal saling menarik membentuk butir-butir yang lebih besar, maka butiran tersebut diberi muatan listrik. Aspal beton banyak digunakan untuk trotoar, dek jembatan, jalan pada bandara serta aplikasi struktur terkait. Untuk mengatasi masalah degradasi yang disebabkan oleh bahan pengisi yang berlebih maka diselidiki pengisi yang memiliki keunggulan dari bahan pengisi tunggal. Adanya peningkatan kinerja mekanik dan properties listrik yang pesat dengan modifikasi grafit dan serat karbon (Liu Xiaoming, 2010). Aspal yang digunakan untuk perkerasan jalan yang dicampurkan dengan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan disebut dengan aspal beton. Dan yang paling umum digunakan yaitu aspal beton campuran panas yang dikenal dengan Hot Mix sedangkan jenis lainnya seperti aspal beton campuran hangat, aspal beton campuran dingin, dan aspal mastis (Asiyanto, 2008). Aspal padat Iran merupakan salah satu jenis aspal minyak bumi yang diimpor dari Iran-Teheran. Aspal jenis ini sangat sesuai dan direkomendasikan untuk negara beriklim tropis seperti Indonesia, karena di desain untuk bisa elastis menyesuaikan suhu yang naik dan turun, contohnya aspal yang dipergunakan sebagai bahan utama dalam penelitian ini yaitu aspal dengan angka penetrasi 60/70. Data pengujian untuk Aspal Grade 60/70 (Anonim 2010) dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini :


Tabel 2.1 Data Jenis Pengujian dan Persyaratan Aspal Grade 60/70 Sifat

Ukuran

Spesifikasi

Standart Pengujian

Densitas pada T 25 oC

K/m3

1010 - 1060

ASTM-D71/3289

Penetrasi pada T 25 oC

0,1 mm

60/70

ASTM-D5

49/56

ASTM-D36

Titik leleh

o

C

Daktilitas pada T 25 oC

Cm

Min. 100

ASTM-D113

Kerugian pemanasan

%wt

Max. 0,2

ASTM-D6

%

Max. 20

ASTM-D6&D5

o

C

Min. 250

ASTM-D92

%wt

Min. 99,5

ASTM-D4

Negatif

AASHO T102

Penurunan pada penetrasi setelah pemanasan Titik nyala Kelarutan dalam CS2 Spot Test

Aspal adalah suatu unsur dari minyak bumi paling kasar yang bukan hasil proses dalam distilasi minyak bumi. Tetapi merupakan residu dari minyak mentah. Residu minyak bumi ini memiliki komponen yang bervariasi mulai dari 1 persen hingga 58 persen berat. Beberapa sifat aspal antara lain sebagai berikut : 1. Aspal mempunyai sifat mekanis ( Rheologic ), yaitu hubungan antara tegangan (stress) dan regangan (strain) dipengaruhi oleh waktu. Apabila mengalami pembebanan dengan jangka waktu pembebanan yang sangat cepat, maka aspal akan bersifat elastis, tetapi jika pembebanannya terjadi dalam jangka waktu yang lambat maka sifat aspal menjadi plastis ( viscous ). 2. Aspal adalah bahan yang Thermoplastis, yaitu konsistensinya atau viskositasnya akan berubah sesuai dengan perubahan temperatur yang terjadi. Semakin tinggi temperature aspal, maka viskositasnya akan semakin rendah atau semakin encer demikian pula sebaliknya. Dari segi pelaksanaan lapis keras, aspal dengan viskositas yang rendah akan menguntungkan karena aspal akan menyelimuti batuan dengan lebih


baik dan merata.Akan tetapi dengan pemanasan yang berlebihan maka akan merusak molekul-molekul dari aspal, aspal menjadi getas dan rapuh. 3. Aspal mempunyai sifat Thixotropy, yaitu jika dibiarkan tanpa mengalami tegangan regangan akan berakibat aspal menjadi mengeras sesuai dengan jalannya waktu. Meskipun aspal hanya merupakan bagian yang kecil dari komponen campuran awet/tahan lama (durable ) dan menjaga campuran tetap dalam kondisi kental yang elastis (Http//Ahmadhafizullaritonga).

Untuk mengubah sifat fisik dari karet dilakukan proses vulkanisasi. Vulkanisasi adalah proses pembentukan ikatan silang kimia dari rantai molekul yang berdiri sendiri, meningkatkan elastisitas dan menurunkan plastisitas. Suhu adalah faktor yang cukup penting dalam proses vulkanisasi, namun tanpa adanya panas pun karet tetap dapat divulkanisasi. Sejak Goodyear melakukan percobaan memanaskan karet dengan sejumlah kecil sulfur, proses ini menjadi metode terbaik dan paling praktis untuk merubah sifat fisik dari karet, proses ini disebut vulkanisasi. Fenomena ini tidak hanya terjadi pada karet alam, namun juga pada karet sintetis. Telah diketahui pula bahwa baik panas maupun sulfur tidak menjadi faktor utama dari proses vulkanisasi. Banyak pula bahan yang tidak mengandung sulfur tapi dapat memvulkanisasi karet. Bahan ini terbagi dua yaitu oxidizing agents seperti selenium, telurium dan peroksida organik. Serta sumber radikal bebas seperti akselerator, senyawa azo dan peroksida organik. Banyak reaksi kimia yang berhubungan dengan vulkanisasi divariasikan, tetapi hanya melibatkan sedikit atom dari setiap molekul polimer. Definisi dari vulkanisasi dalam kaitannya dengan sifat fisik karet adalah setiap perlakuan yang menurunkan laju alir elastomer, meningkatkan tensile strength dan modulus serta preserve its extensibility. Keberadaan oksida logam atau garam dari kalsium, seng atau magnesium diperlukan untuk mencapai efek penuh dari hampir semua jenis akselerator. Kelarutan dari bahan sangat penting. Oleh karena itu, oksida-oksida logam banyak digunakan bersama asam organik seperti asam stearat atau sabun dari logam yang digunakan (stearat, laurat). Disamping kebutuhan akan aktivator, dengan akselerator seperti


merkaptobenzotiazol, adanya oksida logam menjadi sangat penting dalam menentukan jenis reaksi ikatan silang yang terjadi. Ikatan yang terbentuk adalah jembatan ion yang kuat yang terbentuk ketika vulkanisasi. Vulkanisat dengan komposisi karet, sulfur, akselerator, aktivator dan asam organik relatif bersifat lembut. Nilainya dalam industri modern pun relatif rendah. Untuk memperbaiki nilai di industri perlu ditambahkan bahan pengisi. Penambahan ini meningkatkan sifat-sifat mekanik seperti tensile strength, stiffness, tear resistance, dan abrasion resistance. Bahan yang ditambahkan disebut reinforcing fillers dan perbaikan yang ditimbulkan disebut reinforcement. Hanya sedikit bahan pengisi yang bersifat memperbaiki satu atau dua sifat karet alam. Sementara yang lainnya melemahkan vulkanisat pada satu atau dua sifat. Bahan tersebut dikenal sebagai inert fillers. Kemampuan filler untuk memperbaiki sifat vulkanisat dipengaruhi oleh sifat alami filler, tipe elastomer dan jumlah filler yang digunakan. Komposisi kimia dari filler menentukan kemampuan kerja dari filler. Karbon hitam adalah filler yang paling efisien meskipun ukuran partikel, kondisi permukaan dan sifat lain dapat dikombinasikan secara luas. Sifat elastomer juga turut menentukan daya kerja dari filler. Bahan yang baik untuk memperbaiki sifat karet tertentu, belum tentu bekerja sama baiknya untuk jenis karet lain. Peningkatan jumlah filler menyebabkan perbaikan sifat vulkanisat. Karbon hitam adalah satu-satunya bahan murah yang dapat memperbaiki ketiga sifat penting vulkanisat yaitu tensile strength, tear resistance dan abrasion resistance.

2.8. Jenis Jenis Atap

Atap merupakan suatu elemen dari sebuah interior yang berfungsi sebagai pelindung dari berbagai cuaca sehingga konstruksi dan bentuknya haruslah menunjang untuk menghadapi bunyi, panas, dingin serta hujan. Dalam pemilihan material atap juga harus benar-benar diperhatikan, dimana kwalitas atap dapat dinilai baik jika mempunyai struktur yang kuat serta tahan lama oleh sebab itu bahan pendukung pembuatan atap haruslah dirancang sedemikian rupa sehingga atap dapat tetap kuat dan awet. Berbagai material yang sering dibuat dalam pembuatan atap seperti alang-alang,


sirap, beton, kaca, asbes, genteng dimana material tersebut mempunyai karakteristik tersendiri. Genteng merupakan elemen sebagai pelindung bangunan dari panas dan hujan. Pada saat ini bentuk dan dan warnanya mengikuti tren desain arsitektur yang fungsinya tidak hanya sebagai penutup atap namun merupakan elemen mempercantik suatu bangunan. Pada saat ini perlu diperhatikan selain untuk mendapatkan nilain produk yang baik, pemanfaatan teknologi juga harus menuju produk bahan bangunan yang ramah lingkungan sejak adanya isu pemanasan global yang mencuat kepermukaan akhir-akhir ini.

Beberapa jenis-jenis atap yang beredar dipasaran antara lain : 1.

Atap Sirap Penutup atap yang terbuat dari kepingan kayu ulin (eusideroxylon zwageri) ketahanannya tergantung keadaan lingkunga, kualitas kayu yang digunakan serta besarnya sudut atap. Penutup atap jenis ini dapat bertahan hingga umur 25 tahun.

2.

Atap Genteng Tanah Liat Tradisional Material ini banyak digunakan untuk rumah, yang terbuat dari tanah liat yang dibakar, kekuatannya cukup baik. Untuk pemasangannya dibutuhkan rangka, genteng dipasang pada atap miring, Sistem pemasangannya inter locking (saling mengunci) dan mengikat. Dalam kurun waktu yang lama warna akan memudar dan permukaannya biasanya dapat ditumbuhi jamur.

3.

Atap Genteng Keramik Material dari genteng ini berbahan dasar tanah liat namun telah mengalami proses polishing, permukaannya sudah diglasur serta diberi warna yang beragam untuk melindungi genteng dari lumut.Ketahanannya dari 20-50 tahun, aplikasinya pada hunian diperkotaan.

4.

Atap Genteng Beton


Bahan dasarnya terdiri dari campuran semen PC dan pasir kasar diberi lapisan tipis yang befungsi sebagai pewarna dan kedap air. Daya tahannya cukup lama, karena bobotnya yang berat maka genteng beton disandingkan dengan penampang kuat seperti rangka baja ringan. Dipasaran tersedia beraneka warna, terdapat dua jenis genting beton yaitu bentuk flat (rata) dan bergelombang.Genteng Flat digunakan untuk rumah bergaya minimalis. 5.

Atap Seng Atap yang terbuat dari lembaran baja tipis yang diberikan lapisan seng dari proses elektrolisis yang bertujuan untuk anti karat. Namun jenis atap ini akan bertahan selama lapisan seng belum hilang, jika sudah lewat masa maka atap akan mulai berkarat dan bocor.

6.

Atap Dak Beton Atap ini merupakan atap datar yang terbuat dari kombinasi besi dan beton, penerapannya digunakan pada rumah-rumah modern minimalis dan kontemporer. Konstruksinya kuat, atap tersebut digunakan sebagai tempat beraktivitas seperti : menjemur pakaian, bercocok tanam dengan pot. Kebocoran pada atap ini sering terjadi sehingga perlu dilakukan pengawasan pada bagian cornya saat memasang lapisan waterproof pada bagian atasnya.

7.

Atap Genteng Metal Atap ini terbuat dari logam dengan bobot ringan, bahan pelapis yang digunakan ada dua jenis yaitu baja ringan dan galvanis. Dua jenis genteng metal yang beredar di pasaran jenis genting metal yang berlapis pasir atau tidak. Lapisan pasir berfungsi untuk menahan panas harganya juga lebih mahal Rp 100 ribuan perkeping dibanding yang tidak berpasir. Dalam pemasangannya digunakan peralatan khusus, jika menggunakan rangka atap baja ringan digunakan paku galvanis dan sekrup baja. Ukuran dari atap tersebut 60-120 cm dengan ketebalan 0,3 mm.

8.

Atap Genteng Aspal


Material dari genteng ini bersipat transparan terbuat dari campuran lembaran bitumen (turunan aspal) dan bahan kimia lain. Ada 2 model dipasaran yaitu model datar bertumpu pada multipleks yang menempel pada rangka dan model bergelombang yang pemasangannya cukup disekrup pada balok gording. Atap ini biasanya dipilih dan dipasang untuk member penerangan alami pada siang hari. Biasanya digunakan untuk bagian rumah yang tidak mendapat cahaya langsung dari jendela atau digunakan sebagai aksen desain dari sebuah rumah. Bentuknya ada berupa lembaran kaca atau genteng kaca sesuai kebutuhan. 9.

Atap Polikarbonat Atap ini berupa lembaran yang dipasang tanpa sambungan yang digunakan sebagai kanopi atau atap tambahan. Keunggulan dari atap polikarbonat adalah kwalitas materialnya dan ketahanannya terhadap radiasi matahari. Atap polikarbonat pemasangannya mudah dan cepat namun harganya mahal dari atap lainnya (Repository usu.ac.id).

2.9. Jenis - Jenis Agregat

Jenis Agregat berdasarkan proses pengolahannya : • Agregat Alam – Agregat yang dapat dipergunakan sebagaimana bentuknya di alam atau dengan sedikit proses pengolahan. Agregat ini terbentuk melalui proses erosi dan degradasi. Bentuk partikel dari agregat alam ditentukan proses pembentukannya. • Agregat melalui proses pengolahan – Digunung‐gunung atau dibukit‐bukit, dan sungai‐sungai sering ditemui agregat yang masih berbentuk batu gunung, dan ukuran yang besarbesar sehingga diperlukan proses pengolahan terlebih dahulu sebelum dapat digunakan sebagai agregat konstruksi jalan. • Agregat Buatan – Agregat yang merupakan mineral filler/pengisi (partikel dengan ukuran < 0,075 mm), diperoleh dari hasil sampingan pabrik‐pabrik semen atau mesin pemecah batu.


Pembagian Agregat Berdasarkan Ukuran Butiran Menurut The Asphalt Institut, (1993) adalah sebagai berikut : • Agregat Kasar, adalah agregat dengan ukuran butiran lebih besar dari saringan No. 8 (2,36 mm) • Agregat Halus, adalah agregat dengan ukuran butiran lebih halus dari saringan No.8 (2,36 mm). • Bahan Pengisi (filler), adalah bagian dari agregat halus yang minimum 75% lolos saringan no. 30 (0,06 mm). Pembagian Agregat Berdasarkan Ukuran Butiran Menurut Bina Marga, (2002), • Agregat Kasar, adalah agregat dengan ukuran butiran lebih besar dari saringan No. 4 (4,75 mm) • Agregat Halus, adalah agregat dengan ukuran butiran lebih halus dari saringan No.4 (4,75 mm). • Bahan Pengisi (filler), adalah bagian dari agregat halus yang minimum 75% lolos saringan no. 200 (0,075 mm)

2.10. Standar Nasional Indonesia (SNI) Genteng

Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) 0099 : 2007, Syarat mutu genteng meliputi : 1. Sifat Tampak Genteng harus memiliki permukaan atas yang mulus , tidak terdapat retak, atau cacat lain yang mempengaruhi sifat pemakaiannya. 2. Penyerapan Air Penyerapan air maksimal 10 % 3. Ketahanan terhadap Perembesan Air ( Impermeabilitas) Tidak boleh ada tetesan air dari permukaan bawah genteng kurang dari 20 jam ± 5 menit.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents